La déformation en flèche des sanitaires après cuisson est une problématique récurrente dans l'industrie céramique. Contrairement à ce que l’on peut penser, ce n’est pas toujours une erreur liée à la préparation du corps de l’objet, mais bien souvent la conséquence directe d’une instabilité thermique des plateaux de cuisson supportant les pièces. Cette analyse approfondie met en exergue l’importance cruciale du matériau utilisé pour les plateaux, notamment la supériorité des plateaux composites en corindon-mullite par rapport aux matériaux réfractaires traditionnels comme la brique ou la céramique standard.
Les plateaux en brique réfractaire classiques possèdent une forte porosité et une conductivité thermique variable, ce qui peut engendrer des déformations sous l'effet des cycles thermiques intenses. À l'inverse, les plateaux en corindon-mullite composite bénéficient d'une stabilité dimensionnelle accrue grâce à une faible expansion thermique et une résistance mécanique élevée à haute température.
| Propriété | Brique réfractaire | Plateau corindon-mullite |
|---|---|---|
| Coefficient de dilatation thermique (1000-1400°C) | 9 à 11 x 10-6 /°C | 4 à 6 x 10-6 /°C |
| Résistance à la flexion (en MPa) | 25 - 35 | 55 - 70 |
| Tendance au vieillissement thermique | Forte (microfissuration) | Minime (structure stable) |
Le secteur des sanitaires opère souvent dans un intervalle de température particulièrement exigeant, généralement compris entre 1000°C et 1400°C. Durant ces phases, les plateaux subissent des dilatations thermiques cycliques qui peuvent provoquer des tensions internes et au final la déformation des pièces qu'ils supportent.
Selon des données recueillies en milieu industriel, un plateau en brique peut perdre jusqu’à 20 % de sa résistance à la flexion après seulement 150 cycles à 1350°C, alors qu’un plateau corindon-mullite reste stable au-delà de 500 cycles sans perte mécanique significative. Ce facteur impacte directement la qualité du sanitaire fini, notamment en limitant les risques de flambage ou de basculement lors du refroidissement.
Chaque application possédant ses contraintes thermomécaniques et géométriques, la sélection du plateau doit être opérée selon des critères spécifiques :
Ces besoins convergent vers un choix préférentiel de matériaux à structure composite comme la corindon-mullite.
La surveillance proactive du plateau est indispensable pour garantir sa performance continue. Voici des indicateurs simples et efficaces pour anticiper un remplacement :
Les plateaux doivent être choisis en fonction du type de four : tunnel, intermittent, ou à recirculation d’air. Par exemple, un four tunnel soumis à des gradients thermiques rapides nécessite des plateaux avec une meilleure tolérance aux chocs thermiques, tandis qu'un four intermittent privilégiera la résistance au vieillissement.
De plus, la structure du plateau (épaisseur, composition, traitement de surface) doit être adaptée pour améliorer la dissipation thermique et minimiser les contraintes.
"Depuis que nous avons adopté les plateaux corindon-mullite, nous avons réduit les rejets pour déformation des sanitaires de 40 % et augmenté la durée de vie de nos supports de cuisson de près de 300 %. Cela a transformé notre processus de production et amélioré notre efficacité globale."
– Responsable production, usine céramique européenne
La maîtrise des matériaux et de leurs réponses au cycle thermique est la clé pour éviter les déformations des produits sanitaires. Investir dans des plateaux composite corindon-mullite permet de maximiser la stabilité thermique, la résistance mécanique et par conséquent la qualité finale des pièces.
Télécharger le guide complet : « White Paper sur le choix des plateaux céramiques »
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